Question

10．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持及加热仪器已略）．
（1）制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关的化学反应方程式为：MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl₂中的HCl；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象长颈漏斗中发生倒吸，液面上升．
（2）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入D

	A	B	C	D
Ⅰ	干燥的有色布条	干燥的有色布条	湿润的有色布条	湿润的有色布条
Ⅱ	碱石灰	浓硫酸	浓硫酸	无水氯化钙
Ⅲ	湿润的有色布条	湿润的有色布条	干燥的有色布条	干燥的有色布条

（3）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱．当向D中缓缓通入少量氯气时，溶液中发生的反应方程式为Cl₂+2NaBr=Br₂+2NaCl；打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡．观察到的现象溶液分层，上层为紫色溶液，下层为无色液体．说明氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序为Cl₂＞Br₂＞I₂．

Answer 1

分析 （1）依据实验室制取氯气的试剂和反应产物书写化学方程式；反应生成物中含有杂质氯化氢、水蒸气；结合实验装置分析回答问题，装置中气体压强变化分析；
（2）验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
（3）根据氧化还原反应Cl₂和NaBr生成Br₂和NaCl；打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，生成的溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质溶解于苯中，振荡分层，苯层在上层；根据氧化剂的氧化性强于氧化产物．

解答 解：（1）制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，加热反应的化学反应方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；反应过程中氯化氢和水蒸气是氯气中 的杂质，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl₂中的HCl；装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大，长颈漏斗中发生倒吸，液面上升；
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；除去Cl₂中的HCl；长颈漏斗中发生倒吸，液面上升；
（2）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中ABC的Ⅱ中都是干燥剂，再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性，所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，所以选D；
故答案为：D；
（3）Cl₂和NaBr反应生成Br₂和NaCl故方程式为Cl₂+2NaBr=Br₂+2NaCl；打开活塞，将装置D中含溴单质的少量溶液加入焓碘化钾和苯的装置E中，溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质溶于苯呈紫红色，振荡．观察到的现象是：E中溶液分层，上层为紫色溶液，下层为无色液体；因为氧化剂的氧化性强于氧化产物，故Cl₂＞Br₂＞I₂．
故答案为：Cl₂+2NaBr=Br₂+2NaCl；溶液分层，上层为紫色溶液，下层为无色液体；Cl₂＞Br₂＞I₂

点评 本题考查了氯气实验室制取，氯气化学性质的应用，实验设计，实验装置的原理分析，化学方程式的书写，题目难度中等．